前端性能优化的方式

前言

hello world欢迎来到前端的新世界

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DNS 预解析

DNS 解析也是需要时间的，可以通过预解析的方式来预先获得域名所对应的 IP

<link rel="dns-prefetch" href="//blog.poetries.top">
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存储

• 缓存对于前端性能优化来说是个很重要的点，良好的缓存策略可以降低资源的重复加载提高网页的整体加载速度
• 通常浏览器缓存策略分为两种：强缓存和协商缓存

强缓存

实现强缓存可以通过两种响应头实现：Expires和 Cache-Control 。强缓存表示在缓存期间不需要请求，state code为 200

Expires: Wed, 22 Oct 2018 08:41:00 GMT
 
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Expires 是 HTTP / 1.0 的产物，表示资源会在 Wed, 22 Oct 2018 08:41:00 GMT 后过期，需要再次请求。并且 Expires 受限于本地时间，如果修改了本地时间，可能会造成缓存失效

Cache-control: max-age=30
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Cache-Control 出现于 HTTP / 1.1，优先级高于 Expires 。该属性表示资源会在 30 秒后过期，需要再次请求

协商缓存

• 如果缓存过期了，我们就可以使用协商缓存来解决问题。协商缓存需要请求，如果缓存有效会返回 304
• 协商缓存需要客户端和服务端共同实现，和强缓存一样，也有两种实现方式

Last-Modified 和 If-Modified-Since

• Last-Modified 表示本地文件最后修改日期，If-Modified-Since 会将 Last-Modified的值发送给服务器，询问服务器在该日期后资源是否有更新，有更新的话就会将新的资源发送回来

• 但是如果在本地打开缓存文件，就会造成 Last-Modified 被修改，所以在 HTTP / 1.1 出现了 ETag

• ETag 和 If-None-Match

• ETag 类似于文件指纹，If-None-Match 会将当前 ETag 发送给服务器，询问该资源 ETag 是否变动，有变动的话就将新的资源发送回来。并且 ETag 优先级比 Last-Modified 高

选择合适的缓存策略

对于大部分的场景都可以使用强缓存配合协商缓存解决，但是在一些特殊的地方可能需要选择特殊的缓存策略

• 对于某些不需要缓存的资源，可以使用 Cache-control: no-store ，表示该资源不需要缓存
• 对于频繁变动的资源，可以使用 Cache-Control: no-cache 并配合 ETag 使用，表示该资源已被缓存，但是每次都会发送请求询问资源是否更新。
• 对于代码文件来说，通常使用 Cache-Control: max-age=31536000 并配合策略缓存使用，然后对文件进行指纹处理，一旦文件名变动就会立刻下载新的文件

云存储

配置七牛云服务器 把项目中的静态资源存储到云服务器上，减少服务器压力
静态文件存储到七牛云服务器

使用 HTTP / 2.0

• 因为浏览器会有并发请求限制，在 HTTP / 1.1 时代，每个请求都需要建立和断开，消耗了好几个 RTT 时间，并且由于 TCP 慢启动的原因，加载体积大的文件会需要更多的时间
• 在 HTTP / 2.0 中引入了多路复用，能够让多个请求使用同一个 TCP 链接，极大的加快了网页的加载速度。并且还支持 Header 压缩，进一步的减少了请求的数据大小

预加载

• 在开发中，可能会遇到这样的情况。有些资源不需要马上用到，但是希望尽早获取，这时候就可以使用预加载
• 预加载其实是声明式的 fetch ，强制浏览器请求资源，并且不会阻塞 onload 事件，可以使用以下代码开启预加载

<link rel="preload" href="http://example.com">
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预渲染

可以通过预渲染将下载的文件预先在后台渲染，可以使用以下代码开启预渲染

<link rel="prerender" href="http://poetries.com">
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• 预渲染虽然可以提高页面的加载速度，但是要确保该页面百分百会被用户在之后打开，否则就白白浪费资源去渲染

总结

• defer 和 async在网络读取的过程中都是异步解析
• defer是有顺序依赖的，async只要脚本加载完后就会执行
• preload 可以对当前页面所需的脚本、样式等资源进行预加载
• prefetch 加载的资源一般不是用于当前页面的，是未来很可能用到的这样一些资源

懒执行与懒加载

懒执行

• 懒执行就是将某些逻辑延迟到使用时再计算。该技术可以用于首屏优化，对于某些耗时逻辑并不需要在首屏就使用的，就可以使用懒执行。懒执行需要唤醒，一般可以通过定时器或者事件的调用来唤醒

懒加载

• 懒加载就是将不关键的资源延后加载

懒加载的原理就是只加载自定义区域（通常是可视区域，但也可以是即将进入可视区域）内需要加载的东西。对于图片来说，先设置图片标签的 src 属性为一张占位图，将真实的图片资源放入一个自定义属性中，当进入自定义区域时，就将自定义属性替换为 src 属性，这样图片就会去下载资源，实现了图片懒加载

• 懒加载不仅可以用于图片，也可以使用在别的资源上。比如进入可视区域才开始播放视频等

vue3的一个自定义指令图片懒加载示例

export default {
    mounted(el: any) {
        const imgSrc = el.src;
        el.src = "";
        // 观察者   观察当前图片是否到我们可视区域
        const obServer = new IntersectionObserver(([{ isIntersecting }]) => {
            // 元素出现在可视化区域的到时候触发
            if (isIntersecting) {
                el.src = imgSrc;
                // 停止观察者
                obServer.disconnect();
                // 解除观察者
                obServer.unobserve(el);
            }
        })
        // 开始观察
        obServer.observe(el);

    }
}
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在main.js文件中可以直接导入然后使用

import lazy from "./directives/lazy.ts";
app.directive('lazy', lazy)
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使用

<img 
	v-lazy
	src="http://s28hrwvq1.hn-bkt.clouddn.com/C%3A%5CUsers%5Clianxiang%5CDesktop%5C%E9%A1%B9%E7%9B%AE%5Cpractical%5CtotalParctical%5Cpublic11.jpg?e=1696909074&token=4YvP8H73ljjeZibvvp9BFFhun393xA813JwEmHje:1eQnlxNDhSVWIH22a7_JYGcT6TI="
    />
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文件优化

图片优化

对于如何优化图片，有 2 个思路

• 减少像素点
• 减少每个像素点能够显示的颜色

图片加载优化

• 不用图片。很多时候会使用到很多修饰类图片，其实这类修饰图片完全可以用 CSS 去代替。
• 对于移动端来说，屏幕宽度就那么点，完全没有必要去加载原图浪费带宽。一般图片都用 CDN 加载，可以计算出适配屏幕的宽度，然后去请求相应裁剪好的图片
• 小图使用 base64格式
• 将多个图标文件整合到一张图片中（雪碧图,精灵图）
• 选择正确的图片格式：
  • 对于能够显示 WebP 格式的浏览器尽量使用 WebP 格式。因为 WebP 格式具有更好的图像数据压缩算法，能带来更小的图片体积，而且拥有肉眼识别无差异的图像质量，缺点就是兼容性并不好
  • 小图使用 PNG，其实对于大部分图标这类图片，完全可以使用 SVG 代替
  • 照片使用 JPEG

其他文件优化

• CSS文件放在 head 中
• 服务端开启文件压缩功能
• 将 script 标签放在 body 底部，因为 JS 文件执行会阻塞渲染。当然也可以把 script 标签放在任意位置然后加上 defer ，表示该文件会并行下载，但是会放到 HTML 解析完成后顺序执行。对于没有任何依赖的 JS文件可以加上 async ，表示加载和渲染后续文档元素的过程将和 JS 文件的加载与执行并行无序进行。 执行 JS代码过长会卡住渲染，对于需要很多时间计算的代码
• 可以考虑使用 Webworker。Webworker可以让我们另开一个线程执行脚本而不影响渲染。

CDN

静态资源尽量使用 CDN 加载，由于浏览器对于单个域名有并发请求上限，可以考虑使用多个 CDN 域名。对于 CDN 加载静态资源需要注意 CDN 域名要与主站不同，否则每次请求都会带上主站的 Cookie

webpack优化

webpack优化

如何根据chrome的timing优化

性能优化API

• Performance。performance.now()与new Date()区别，它是高精度的，且是相对时间，相对于页面加载的那一刻。但是不一定适合单页面场景
• window.addEventListener(“load”, “”); window.addEventListener(“domContentLoaded”, “”);
• Img的onload事件，监听首屏内的图片是否加载完成，判断首屏事件
• RequestFrameAnmation 和 RequestIdleCallback
• IntersectionObserver、MutationObserver，PostMessage
• Web Worker，耗时任务放在里面执行

检测工具

• Chrome Dev Tools
• Page Speed
• Jspref

前端指标

window.onload = function(){
    setTimeout(function(){
        let t = performance.timing
        console.log('DNS查询耗时 ：' + (t.domainLookupEnd - t.domainLookupStart).toFixed(0))
        console.log('TCP链接耗时 ：' + (t.connectEnd - t.connectStart).toFixed(0))
        console.log('request请求耗时 ：' + (t.responseEnd - t.responseStart).toFixed(0))
        console.log('解析dom树耗时 ：' + (t.domComplete - t.domInteractive).toFixed(0))
        console.log('白屏时间 ：' + (t.responseStart - t.navigationStart).toFixed(0))
        console.log('domready时间 ：' + (t.domContentLoadedEventEnd - t.navigationStart).toFixed(0))
        console.log('onload时间 ：' + (t.loadEventEnd - t.navigationStart).toFixed(0))

        if(t = performance.memory){
            console.log('js内存使用占比 ：' + (t.usedJSHeapSize / t.totalJSHeapSize * 100).toFixed(2) + '%')
        }
    })
}

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request请求耗时

• 不请求，用cache（最好的方式就是尽量引用公共资源，同时设置缓存，不去重新请求资源，也可以运用PWA的离线缓存技术，可以帮助wep实现离线使用）
• 前端打包时压缩
• 服务器上的zip压缩
• 图片压缩（比如tiny），使用webp等高压缩比格式
• 把过大的包，拆分成多个较少的包，防止单个资源耗时过大
• 同一时间针对同一域名下的请求有一定数量限制，超过限制数目的请求会被阻塞。如果资源来自于多个域下，可以增大并行请求和下载速度
• 延迟、异步、预加载、懒加载
• 对于非首屏的资源，可以使用 defer 或 async 的方式引入
• 也可以按需加载，在逻辑中，只有执行到时才做请求
• 对于多屏页面，滚动时才动态载入图片

移动端优化

后言

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